1.5.2法兰连接法及注意事项

法兰是管道之间、管道与设备之间的一种连接装置。在管道工程中，凡需要经常检修或定期清理的阀门、管路附属设备与管子的连接一般采用法兰连接。法兰包括上下法兰片、垫片和螺栓螺母三部分。管道法兰连接如图1.69所示。

图1.69　管道法兰连接

1—螺栓螺母；2—法兰片；3—垫片

1.法兰的种类

管道法兰按与管子的连接方式可分为五种基本类型：平焊法兰、对焊法兰、螺纹法兰、承插焊法兰、松套法兰。法兰结构如图1.70所示。

法兰的密封面型式有多种，一般常用有凸面、凹面、凹凸面、榫槽面、全平面、环连接面。

（1）平焊钢法兰。适用于公称压力不超过2.5MPa的碳素钢管道连接。平焊法兰的密封面可以制成光滑式、凹凸式和榫槽式三种。光滑式平焊法兰的应用量最大，多用于介质条件比较缓和的情况下，如低压非净化压缩空气、低压循环水，它的优点是价格比较便宜。

对焊钢法兰用于法兰与管子的对口焊接，其结构合理，强度与刚度较大，经得起高温高压及反复弯曲和温度波动，密封性可靠.公称压力为0.25～2.5MPa的对焊法兰采用凹凸式密封面。

（2）承插焊法兰。常用于PN≤10.0MPa，DN≤40的管道中。

（3）松套法兰。松套法兰俗称活套法兰、分焊环活套法兰、翻边活套法兰和对焊活套法兰，常用于介质温度和压力都不高而介质腐蚀性较强的情况。当介质腐蚀性较强时，法兰接触介质的部分（翻边短节）为耐腐蚀的高等级材料如不锈钢等材料，而外部则利用低等级材料如碳钢材料的法兰环夹紧它以实现密封。

图1.70　法兰结构

（a）板式平焊法兰；（b）带颈平焊法兰；（c）带颈对焊法兰；（d）承插焊法兰（DN15～80）；（e）螺纹法兰（DN15～80）；（f）法兰盖；（g）带颈对焊环松套法兰；（h）平焊环松套法兰；（i）环槽面法兰及法兰盖；（j）大直径平板法兰（600～4800mm）；（k）大直径高颈法兰（600～4000mm）；（l）八字盲板

（4）整体法兰。常常是将法兰与设备、管子、管件、阀门等做成一体，这种型式在设备和阀门上常用。

2.衬垫(www.xing528.com)

法兰衬垫根据输送介质选定，制垫时，将法兰放平，光滑密封面朝上，将垫片原材盖在密封面上，用水锤轻轻敲打，刻出轮廓印，用剪刀或凿刀裁制成形，注意留下安装把柄。加垫前，须将密封面刮干净，高出密封面的焊肉须挫平。法兰应垂直于管中心。加垫时应放正，不使垫圈突入管内，其外圆到法兰螺栓孔为宜，不妨碍螺栓穿入。禁止加双垫、偏垫，且按衬垫材质选定在其两侧涂抹的铅油等类涂料。

3.法兰连接方法

法兰连接的过程一般分三步进行，首先将法兰装配或焊接在管端，然后将垫片置于法兰之间，最后用螺栓连接两个法兰并拧紧，使之达到连接和密封管路的目的。

法兰连接时，无论使用哪种方法，都必须在法兰盘与法兰盘之间垫适应输送介质的垫圈，而达到密封的目的。法兰垫圈应符合要求，不允许使用斜垫圈或双层垫圈。连接时，要注意两片法兰的螺栓孔对准，连接法兰的螺栓应使用同一规格，全部螺母应位于法兰的一侧。紧固螺栓时应按照图1.71所示次序进行，大口径法兰最好两人在对称位置同时进行。紧固法兰螺栓次序如图1.71所示。

图1.71　紧固法兰螺栓次序

（1）凡管段与管段采用法兰盘连接或管道与法兰阀门连接者，必须按照设计要求和工作压力选用标准法兰盘。

（2）法兰盘的连接螺栓直径、长度应符合规范要求，紧固法兰盘螺栓时要对称拧紧，紧固好的螺栓外露丝扣应为2～3扣，不宜大于螺栓直径的1/2。

（3）法兰盘连接衬垫，一般给水管（冷水）采用厚度为3mm的橡胶垫，供热、蒸汽、生活热水管道应采用厚度为3mm的石棉橡胶垫。垫片要与管径同心，不得放偏。

（4）法兰装配：采用成品平焊法兰时，必须使管与法兰端面垂直，可用法兰弯尺或拐尺在管子圆周上最少3个点处检测垂直度，不允许超过±1mm，然后点焊定位，插入法兰的管子端部距法兰密封面应为管壁厚度的1.3～1.5倍，如选用双面焊接管道法兰，法兰内侧的焊缝不得突出法兰密封面。

法兰装配施焊时，如管径较大，要对应分段施焊，防止热应力集中而变形。法兰装配完应再次检测接管垂直度，以确保两法兰的平行度。连接法兰前应将其密封面刮净，焊肉高出密封面应锉平，法兰应垂直于管子中心线，外沿平齐，其表面应互相平行。

（5）紧固螺栓：螺栓使用前刷好润滑油，螺栓以同一方向穿入法兰，穿入后随手戴上螺帽，直至用手拧不动为止。用活扳手加力时必须对称十字交叉进行，且分2～3次逐渐拧紧，最后螺杆露出长度不宜超过螺栓直径的1/2。活扳手的规格见表1.30。

表1.30　活扳手的规格　　单位：mm

法兰盘或螺栓处在狭窄空间、特殊位置及回旋空间极小时，可采用梅花扳手、手动套筒扳手、内六角扳手、增力扳手、棘轮扳手等。